Những bộ phận nào của hệ thống treo ô tô cần gia công CNC?

1. Yêu cầu phân loại, xử lý các bộ phận chính của hệ thống treo
Hệ thống treo có ba bộ phận chính: các bộ phận đàn hồi, bộ giảm xóc và cơ cấu lái. Mỗi mô-đun có các bộ phận quan trọng cần được gia công CNC.
Các bộ phận của cơ chế dẫn hướng
Là “khớp” nối bánh xe và thân xe, tay điều khiển phải có khả năng xử lý lực dọc, lực ngang và mômen phanh. Vị trí của lỗ lắp ảnh hưởng trực tiếp đến đặc điểm căn chỉnh bánh xe, như góc khum và góc bánh xe. Gia công CNC có thể đảm bảo dung sai lỗ nhỏ hơn hoặc bằng ± 0,05mm, giúp lốp không bị mòn không đều do lỗi lắp ráp. Ví dụ: phay CNC được sử dụng để chế tạo cần điều khiển phía trước phía dưới của Tesla Model 3. Điều này giúp nó nhẹ hơn 15% và bền hơn 30%-.
Cần lái: Cần lái được cấu thành từ lỗ chốt chính, bề mặt lắp ổ trục bánh xe và giá đỡ kẹp phanh. Chất lượng gia công của nó có ảnh hưởng trực tiếp đến cảm giác lái và độ ổn định của phanh. Cần lái BMW X5 sử dụng công nghệ rèn tích hợp và gia công chính xác 5{3} trục CNC, giúp nó nhẹ hơn 20% và cứng hơn 25% so với cấu trúc hàn tách.
Liên kết thanh ổn định: Bộ phận này nối thanh ổn định và tay treo bằng ren. Phay ren CNC có thể làm cho biên dạng răng chính xác trong phạm vi ± 0,01mm, đảm bảo độ bền kết nối vượt qua 100000 bài kiểm tra độ mỏi.
Các bộ phận hỗ trợ các phần tử đàn hồi
Ghế lò xo: ​​Độ phẳng của ghế lò xo phải được giữ trong khoảng Nhỏ hơn hoặc bằng 0,02mm để giữ độ lệch của lò xo không tạo ra tiếng động lạ. Điều này là do ghế lò xo là nơi lắp đặt lò xo xoắn ốc hoặc lò xo không khí. Phay điều khiển số có thể thực hiện cả gia công bề mặt tựa và định vị lỗ chính xác trong một bước, giúp giảm số lần phôi cần được kẹp.
Giá đỡ giảm chấn: Bộ phận này phải có khả năng chịu được lực tác động của giảm xóc và kết cấu hàn của nó cần được cố định biến dạng thông qua gia công CNC. Chẳng hạn, sau khi hàn, giá đỡ giảm xóc của xe Toyota Corolla được gia công chính xác bằng CNC để đảm bảo độ thẳng đứng giữa giá đỡ và bề mặt lắp thân xe là < 0,05mm.
Các bộ phận của cấu trúc phức tạp
Tay treo có nhiều liên kết: Để làm cho chúng nhẹ và chắc chắn, các thanh kết nối của hệ thống treo đa liên kết (chẳng hạn như hệ thống treo sau 5 liên kết) cần phải được gia công CNC. Thanh kết nối khung phụ phía sau của Audi A8 được làm bằng hợp kim nhôm đã được rèn và phay CNC. Điều này làm cho nó nhẹ hơn 40% và cứng hơn 20% khi uốn cong.
Piston lò xo khí: Piston của hệ thống treo khí nén cần được gia công CNC để mang lại cấu trúc buồng chính xác. Điều này đảm bảo rằng đường cong đặc tính độ cứng của lò xo không khí đáp ứng các tiêu chí thiết kế. Gia công CNC được sử dụng để chế tạo piston lò xo không khí cho Mercedes Benz S{2}}Class. Bề mặt bịt kín của buồng khí Ra nhỏ hơn hoặc bằng 0,4 μ m.
2. Lợi ích công nghệ của gia công CNC khi chế tạo chi tiết treo
Khả năng gia công các bề mặt phức tạp
Các bộ phận treo thường có bề mặt ba chiều (như bề mặt lắp khớp bi của cần điều khiển), các lỗ không tròn (như lỗ định vị kẹp phanh của tay lái) và các cấu trúc vách mỏng-(như tay treo bằng hợp kim nhôm). Các phương pháp gia công truyền thống cần nhiều hơn một kẹp hoặc đồ gá duy nhất, trong khi các trung tâm gia công năm-trục CNC có thể thực hiện gia công nhiều-mặt chỉ với một kẹp bằng cách liên kết các trục A/C. Máy công cụ năm{6}}trục có thể thực hiện đồng thời việc gia công chính xác lỗ chốt chính, bề mặt lắp đặt trục bánh xe và bề mặt đặt kẹp phanh trong khi chế tạo các khớp tay lái. Điều này đảm bảo rằng sai số đồng trục của mỗi bộ phận nhỏ hơn 0,02mm.
Cải thiện khả năng thích ứng của vật liệu
Các bộ phận của hệ thống treo cần phải vừa nhẹ vừa chắc chắn. Thép cường độ-cao (như 42CrMo), hợp kim nhôm (như 6061-T6) và hợp kim magie (như AZ91D) là một số vật liệu phổ biến nhất. Bằng cách thay đổi các thông số cắt như tốc độ trục chính và tốc độ tiến dao, gia công CNC có thể thực hiện các đường cắt chính xác trên nhiều loại vật liệu.
Tay điều khiển làm bằng hợp kim nhôm: sử dụng phay tốc độ cao-(tốc độ > 10000 vòng/phút) để giảm biến dạng nhiệt và độ nhám bề mặt Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,8 μ m;
Thanh giằng lái bằng thép có độ bền-cao: Công nghệ cắt ở nhiệt độ-thấp (nhiệt độ chất lỏng cắt được đặt ở -5 đến 5 độ C) giúp ngăn ngừa quá trình đông cứng và nâng cao tuổi thọ dụng cụ.
Khung phụ bằng hợp kim magiê: Sử dụng công nghệ bôi trơn vi mô (MQL) để giảm lượng chất lỏng cắt ra môi trường và giảm lực cắt giúp vật liệu không bị giòn.
Nâng cao hiệu quả và tính linh hoạt trong sản xuất
Gia công CNC có thể chuyển đổi nhanh chóng giữa các mẫu sản phẩm khác nhau bằng cách thay đổi chương trình CNC. Điều này làm cho nó trở nên tuyệt vời khi tạo ra số lượng nhỏ các sản phẩm được cá nhân hóa theo nhiều phong cách khác nhau. Ví dụ: cần phải thay đổi cài đặt hình học hệ thống treo của khung gầm xe năng lượng mới do cách bố trí pin khác nhau. Gia công CNC có thể tạo ra các bộ phận mới trong 48 giờ, nhưng quy trình đúc truyền thống cần phải được đúc lại, mất vài tháng. Ngoài ra, máy công cụ CNC có thể bù đắp cho sự biến dạng vật liệu và độ mòn của dụng cụ trong thời gian thực bằng cách sử dụng công nghệ đo lường trực tuyến và gia công thích ứng. Điều này nâng tỷ lệ chất lượng gia công lên trên 99,5%.
3. Một trường hợp điển hình cho một ứng dụng
Trường hợp 1: Gia công khung phụ của Volvo XC 90
Volvo XC90 có khung phụ-đúc khuôn tích hợp bằng hợp kim nhôm và các bước để chế tạo khung phụ này như sau:
Gia công thô: Sử dụng máy phay CNC ba-trục để loại bỏ phần trống cuối cùng của khuôn-đúc và để lại dung sai gia công chính xác 0,5 mm;
Gia công chính xác: Trung tâm gia công liên kết năm{0}} trục được sử dụng để hoàn tất quá trình gia công chính xác bề mặt lắp đặt cho khung phụ, các lỗ cho kết nối tay điều khiển và các gân gia cố. Điều này đảm bảo rằng bề mặt phẳng trong khoảng 0,03mm và các lỗ nằm trong khoảng ±0,02mm.
Kiểm tra: Sử dụng máy đo tọa độ (CMM) để kiểm tra tất cả các kích thước quan trọng, sau đó gửi dữ liệu trở lại hệ thống CAM để cải thiện đường gia công.
Phương pháp này giúp khung phụ nhẹ hơn 45% và cứng hơn 10%, giúp XC90 nhận được xếp hạng an toàn năm-sao từ Euro NCAP.
Trường hợp 2: Gia công Piston treo khí nén cho BYD Han EV
Piston treo khí nén BYD Han EV phải có khả năng chịu được áp suất cao và bịt kín tốt. Luồng xử lý như sau:
Gia công tiện: Sử dụng máy tiện CNC để gia công mặt đầu piston và vòng tròn bên ngoài. Đảm bảo độ trụ nhỏ hơn hoặc bằng 0,005mm.
Xử lý bằng phay: Một máy công cụ năm{0}}trục được sử dụng để tạo rãnh bịt kín buồng khí, có dung sai chiều rộng rãnh Nhỏ hơn hoặc bằng ± 0,01mm. Bề mặt được xử lý bằng công nghệ oxy hóa hồ quang vi mô để tăng khả năng chống mài mòn và ăn mòn.
Pít-tông có thể xử lý áp suất 3MPa và kéo dài trong 2 triệu chu kỳ, điều này cho phép Han EV nâng khung gầm lên 150mm.